CN210111455U

CN210111455U - 铁路专用气体高压开关柜

Info

Publication number: CN210111455U
Application number: CN201920801522.XU
Authority: CN
Inventors: 梅圣伟; 桂学良
Original assignee: Wuhan Billion Technology Development Co Ltd
Current assignee: Wuhan Billion Technology Development Co Ltd
Priority date: 2019-05-30
Filing date: 2019-05-30
Publication date: 2020-02-21
Anticipated expiration: 2029-05-30

Abstract

本实用新型公开一种铁路专用气体高压开关柜，包括柜体，所述柜体内设有：断路器室、母线室、电缆室和高压室；所述断路器室采用双层密封室结构；所述断路器室包括外层密封室和内层密封室；所述断路器室与母线室、电缆室、高压室之间通过气密件连通；所述断路器室内设有SF6气体泄漏监测系统，所述SF6气体泄漏监测系统包括检测模块、处理模块、显示模块和报警模块；所述检测模块、显示模块、报警模块分别与处理模块连接。本实用新型通过在断路器室设置双层密封室，保证断路器室不会有SF6气体泄漏到外界大气中；同时通过在双层密封室内设置SF6气体泄漏监测系统用来监测断路器室内是否有SF6气体泄漏，并能快速判断是泄漏的位置，缩短故障排查的时间。

Description

铁路专用气体高压开关柜

技术领域

本实用新型属于绝缘气体开关柜技术领域，具体是铁路专用气体高压开关柜。

背景技术

现有的绝缘气体高压气体开关柜主要是由断路器室、母线室、电缆室、高压室和绝缘气体组成；柜体内设有密封室，密封室抽真空后填充有高压绝缘气体；现有技术的绝缘气体高压开关柜存在的问题是：当开关柜安装在高原地区的铁路段时，由于安装地海拔高、空气稀薄及气压低，开关柜密封室内外的压力差较大，密封室因压力差大容易爆裂泄漏绝缘气体。

现有的气体绝缘开关柜采用的绝缘气体大都是SF6气体和N2，但由于SF6气体是一种温室气体，对环境危害较大；故防止SF6气体泄漏对于开关柜是极其重要的。

公开号为CN208352189U的中国专利公开了一种SF6气体绝缘真空断路器，包括灭弧室和操作机构，灭弧室外设置有内壳体和外壳体，内壳体与外壳体之间留有空间，内壳体内填充有SF6气体，在空间内设置有SF6传感器和风扇，该断路器还包括单片机以及与单片机连接的GSM模块、继电器模块、RS485通讯模块和电源模块，SF6传感器通过A/D转换电路与单片机连接，风扇与继电器模块连接，RS485通讯模块连接上位机。该真空断路器，采用双层壳体密封的方式，即便是内壳体漏气时，外壳体依然能发挥密封的作用，防止SF6气体溢出至外界环境中，使得该真空断路器具有极高的安全性；另外还实现了对SF6气体的远程监测和告警的功能，发生SF6气体泄漏时，使工作人员在第一时间能获知险情，为抢修争取宝贵的时间。该断路器虽然能快速检测到SF6气体泄漏，但不能判断是内壳体泄漏还是外壳体泄漏，仍需进一步改进。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供铁路专用气体高压开关柜，通过在断路器室设置双层密封室，保证断路器室不会有SF6气体泄漏到外界大气中；同时通过在双层密封室内设置SF6气体泄漏监测系统用来监测断路器室内是否有SF6气体泄漏，并能快速判断是泄漏的位置，缩短故障排查的时间。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

铁路专用气体高压开关柜，包括柜体，所述柜体内设有：断路器室、母线室、电缆室和高压室；所述断路器室采用双层密封室结构；所述断路器室包括外层密封室和内层密封室；所述断路器室与母线室、电缆室、高压室之间通过气密件连通；所述断路器室内设有SF6气体泄漏监测系统，所述SF6气体泄漏监测系统包括检测模块、处理模块、显示模块和报警模块；所述检测模块、显示模块、报警模块分别与处理模块连接。

具体地，所述检测模块包括SF6气体传感器、温度传感器、气体压力传感器；所述SF6气体传感器设置在外层密封室内，所述温度传感器、气体压力传感器设置在内层密封室内；所述SF6气体传感器、温度传感器、气体压力传感器分别与处理模块连接。

具体地，所述外层密封室内设有充气室和泄压室，所述充气室、泄压室分别与内层密封室通过气密件连通；所述泄压室用于排出内层密封室内的空气；所述充气室用于向内层密封室内充入SF6气体。

所述SF6气体传感器用于检测外层密封室内是否有SF6气体，所述温度传感器用于监测内层密封室内的气温值，所述气体压力传感器用于监测内层密封室内的气体压力值；当所述充气室和泄压室均关闭时，内层密封室内的气体体积不变，其压力值与温度值应呈线性变化。

进一步地，所述外层密封室内还设有风扇，通过在所述外层密封室内设置风扇，可以加快外层密封室内的空气流动，使所述SF6气体传感器可以及早的检测到外层密封室内的SF6气体。

具体地，所述内层密封室内安装有断路器和电流互感器；所述母线室内安装有三工位开关以及母线；所述电缆室内安装有电力电缆；所述高压室内安装有继电保护装置；所述断路器与电流互感器连接，所述电流互感器与继电保护装置连接。

具体地，所述三工位开关包括静触头、接地触头和动触头；所述静触头与断路器通过第一气密套管连接；所述接地触头与接地母线连接；所述动触头与静触头接触时即为接通状态；所述动触头与接地触头接触时即为接地状态；所述动触头处于中间位置时即为隔离状态。

具体地，所述电力线缆与电流互感器通过第二气密套管连接；所述断路器与继电保护装置通过第三气密套管连接。

具体地，所述处理模块为单片机，所述报警模块为报警灯和扬声器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：(1)本实用新型的断路器室采用双层密封室结构，可以有效防止断路器室内的SF6气体泄漏到外界大气中对环境造成影响；(2)本实用新型通过在外层密封室内设置SF6气体传感器，在内层密封室内设置温度传感器和气体压力传感器，通过同时监测内层密封室内的气体温度——压力对应关系以及外层密封室内的SF6气体监测数据，可以及时检测到断路器室内是否有SF6气体泄漏，并准确判断出SF6气体泄漏是发生在内层密封室内还是外层密封室内，为SF6气体泄漏故障排查节省了时间。

附图说明

图1为本实用新型一种铁路专用气体高压开关柜的内部结构示意图；

图2为本实用新型中SF6气体泄漏监测系统的结构示意框图；

图中：1、柜体；2、母线室；3、电缆室；4、高压室；5、外层密封室；6、内层密封室；7、SF6气体传感器；8、温度传感器；9、气体压力传感器；10、充气室；11、泄压室；12、风扇；13、断路器；14、电流互感器；15、三工位开关；16、电力线缆；17、继电保护装置；18、第一气密套管；19、接地母线；20、第二气密套管；21、第三气密套管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1、2所示，本实施例提供了一种铁路专用气体高压开关柜，包括柜体1，所述柜体1内设有：断路器13室、母线室2、电缆室3和高压室4；所述断路器13室采用双层密封室结构；所述断路器13室包括外层密封室5和内层密封室6；所述断路器13室与母线室2、电缆室3、高压室4之间通过气密件连通；所述断路器13室内设有SF6气体泄漏监测系统，所述SF6气体泄漏监测系统包括检测模块、处理模块、显示模块和报警模块；所述检测模块、显示模块、报警模块分别与处理模块连接。

具体地，所述检测模块包括SF6气体传感器7、温度传感器8、气体压力传感器9；所述SF6气体传感器7设置在外层密封室5内，所述温度传感器8、气体压力传感器9设置在内层密封室6内；所述SF6气体传感器7、温度传感器8、气体压力传感器9分别与处理模块连接；所述SF6气体传感器7的检测量程为：0ppm～3000ppm，其检测灵敏度：≤5ppm，其测量误差：≤5％。

具体地，所述外层密封室5内设有充气室10和泄压室11，所述充气室10、泄压室11分别与内层密封室6通过气密件连通；所述泄压室11用于排出内层密封室6内的空气；所述充气室10用于向内层密封室6内充入SF6气体。

所述SF6气体传感器7用于检测外层密封室5内是否有SF6气体，所述温度传感器8用于监测内层密封室6内的气温值，所述气体压力传感器9用于监测内层密封室6内的气体压力值。

进一步地，所述外层密封室5内还设有风扇12，通过在所述外层密封室5内设置风扇12，可以加快外层密封室5内的空气流动，使所述SF6气体传感器7可以及早的检测到外层密封室5内的SF6气体。

具体地，所述内层密封室6内安装有断路器13和电流互感器14；所述母线室2内安装有三工位开关15以及母线；所述电缆室3内安装有电力电缆；所述高压室4内安装有继电保护装置17；所述断路器13与电流互感器14连接，所述电流互感器14与继电保护装置17连接，所述电流互感器14用于测量工作电流；所述电力电缆可直接或间接的与上游供电单元(如变压器)或下游用电负荷相连。

具体地，所述三工位开关15包括静触头、接地触头和动触头；所述静触头与断路器13通过第一气密套管18连接；所述接地触头与接地母线19连接；所述动触头与静触头接触时即为接通状态；所述动触头与接地触头接触时即为接地状态；所述动触头处于中间位置时即为隔离状态。

具体地，所述电力线缆16与电流互感器14通过第二气密套管20连接；所述断路器13与继电保护装置17通过第三气密套管21连接。

具体地，所述SF6气体泄漏监测系统还包括GPS定位模块、存储模块和通信模块，所述GPS定位模块用于获取开关柜的位置信息，所述存储模块用于存储所述检测模块检测到的数据；所述通信模块用于与后台监控中心进行通信。

本实施例中所述SF6气体泄漏监测系统的监测原理为：当所述充气室10和泄压室11均关闭时，内层密封室6内的气体体积不变，其压力值与温度值应呈线性变化；若在监测过程中，所述内层密封室6内的温度升高/不变，而压力值变小，则说明内层密封室6内的FS6气体发生了泄漏，此时，所述外层密封室5内的SF6气体传感器7可以检测到SF6气体；若所述内层密封室6内的温度值与压力值呈标准的线性变化，则说明所述内层密封室6未发生气体泄漏，此时，若所述外层密封室5内的SF6气体传感器7能检测到SF6气体，则说明所述外层密封室5内的充气室10与内层密封室6之间连通的气密件发生了泄漏；当监测到所述断路器13室内发生SF6气体泄漏时，处理模块控制报警模块立即响应声光报警，并通过通信模块告知后台监控中心气体泄漏事故发生的地点以及泄漏发生的情况(具体是内层密封室6内发生泄漏还是内层密封室6外发生泄漏)；所述显示模块用于显示断路器13室内的SF6气体监测值。

本实施例的SF6气体泄漏监测系统不仅可以快速检测到断路器13室内是否发生SF6气体泄漏，同时，还可以准确判断出具体是内层密封室6发生了SF6气体泄漏，还是外层密封室5中的充气室10与内层密封室6的连通部位发生了泄漏，可以大大节省气体泄漏故障排查时间。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.铁路专用气体高压开关柜，包括柜体，所述柜体内设有：断路器室、母线室、电缆室和高压室；其特征在于，所述断路器室采用双层密封室结构；所述断路器室包括外层密封室和内层密封室；所述断路器室与母线室、电缆室、高压室之间通过气密件连通；所述断路器室内设有SF6气体泄漏监测系统，所述SF6气体泄漏监测系统包括检测模块、处理模块、显示模块和报警模块；所述检测模块、显示模块、报警模块分别与处理模块连接。

2.根据权利要求1所述的铁路专用气体高压开关柜，其特征在于，所述检测模块包括SF6气体传感器、温度传感器、气体压力传感器；所述SF6气体传感器设置在外层密封室内，所述温度传感器、气体压力传感器设置在内层密封室内；所述SF6气体传感器、温度传感器、气体压力传感器分别与处理模块连接。

3.根据权利要求1所述的铁路专用气体高压开关柜，其特征在于，所述外层密封室内设有充气室和泄压室，所述充气室、泄压室分别与内层密封室通过气密件连通。

4.根据权利要求1所述的铁路专用气体高压开关柜，其特征在于，所述外层密封室内还设有风扇。

5.根据权利要求1所述的铁路专用气体高压开关柜，其特征在于，所述内层密封室内安装有断路器和电流互感器；所述母线室内安装有三工位开关以及母线；所述电缆室内安装有电力电缆；所述高压室内安装有继电保护装置；所述断路器与电流互感器连接，所述电流互感器与继电保护装置连接。

6.根据权利要求5所述的铁路专用气体高压开关柜，其特征在于，所述三工位开关包括静触头、接地触头和动触头；所述静触头与断路器通过第一气密套管连接；所述接地触头与接地母线连接；所述动触头与静触头接触时即为接通状态；所述动触头与接地触头接触时即为接地状态；所述动触头处于中间位置时即为隔离状态。

7.根据权利要求5所述的铁路专用气体高压开关柜，其特征在于，电力线缆与电流互感器通过第二气密套管连接；所述断路器与继电保护装置通过第三气密套管连接。